基于序列非线性滤波SAR影像水体自动提取

《基于序列非线性滤波SAR影像水体自动提取》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第28卷第4期海洋测绘Vol'28．No．42008年7月HYDR0GRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGJu1．，2008基于序列非线性滤波SAR影像水体自动提取窦建方，陈鹰，翁玉坤(同济大学测量与国土信息工程系，上海200092)摘要：由于合成孔径雷达(SAR)图像中固有斑点噪声的强烈影响，某些对于光学图像有很好效果的目标提取区域分割方法，但是对于SAR图像来说，效果不很好，针对水体目标的亮度及形状分布特征，不作阈值分割处理，而采用序列非线性滤波处理方法，可以快速有效地实现SAR影像水体目标的自动

2、提取识别。关键词：合成孔径雷达图像；斑点噪声；区域分割；水体提取；非线性滤波；阈值分割中图分类号-TP753文献标识码：B文章编号：1671—3044(2008)04—0069—04本文针对水体目标的亮度及形状分布特征，不1引言作阈值分割处理，而采用序列非线性滤波处理方法，作为一种利用微波进行感知的主动传感器，和实验结果表明，本方法可以快速有效地实现SAR影光学、红外等其他传感器相比，SAR成像不受天气、像水体目标的自动提取识别。光照等条件的限制，可对感兴趣的目标进行全天候、2SAR图像中水体目标的特点全天时的侦察。另外，利用微波的穿透特性，还可实现对隐蔽目标的探

3、测(UWB穿透叶簇SAR)。目根据SAR实时图分析与文献总结，SAR图像水前，SAR已经成为一种不可或缺的对地观测和军事体目标的特性为：侦察手段。一个典型机载SAR系统可在1min内对(1)通过观察水域在雷达图像的灰度分布，我大约100km的范围进行高分辨成像获得1m×1m们注意到以下现象：相对于微波c波段波长，水体分辨率的SAR图像，这相当于每秒产生一幅100多表面近似平滑的镜面，关于微波的后向散射作用很万个像素的SAR图像，面对不断增长的SAR图像微弱，因此，水体在ERSSAR图像中主要表现为暗收集能力，如何对这些图像进行自动或半自动快速、区；随着水域深度的减

4、小，微波信号在浅水区存在一准确的解译已经引起人们的关注和重视。自动目标定的穿透作用，在图像中表现为灰度值略微增大；尽识别(ATR)是自动或半自动SAR图像解译研究的管斑点噪声造成图像中均质区域的明暗变化，但噪一个重要方面。声在图像暗区的影响较亮区更加微弱，因此，水体在但是SAR影像由于其特有的相干斑点噪声，ERSSAR图像中，灰度级别的波动明显弱于其他采用一般针对光学影像的目标提取区域分割算区域。子，在SAR影像的自动目标识别应用中往往不能(2)水体目标的波谱特性：水体作为自然界中得到较好的效果。水体目标在SAR影像中表现为的重要客体，它在电磁波波谱的各波谱段上反

5、映的整体亮度很低且成面状连续分布的像素区域。随着特征是遥感图像上水体提取的基础。水体的反射率数字地球的提出和国家基础信息设施的建设，使得(除镜面反射方向外)，在整个波段内都很低，在近有可能在数字地球或国家基础信息设施的基础上，红外部分更为突出，它们在整个波谱段内的反射率通过信息互补实现星载雷达图像上的水体信息的快一般都在3％左右。对于清水，一般在可见光部分速识别提取。目前，大多采用阈值分割转为二值影为4％～5％，于0．61xm处开始下降至2％～3％，到像的方法提取低亮度目标，但由于强烈的相干噪声0．75m以后的近红外波段，反射率显著衰减，水成影响，如何自动获得一个

6、合适的阈值是一个比较困了全吸收体。由于水面粗糙度比微波辐射信号的波难的问题。一般多采用基于假设检验，多次迭代获长小得多时，被视为平坦地面，以镜面反射为主，后得阈值。向散射弱，在雷达图像上呈黑色而显著区别于其他收稿日期：2008—01—21；修回日期：2008—04—16作者简介：窦建方(1982一)，男，河北保定人，硕士研究生，主要从事遥感图像处理和模式识别研究。维普资讯http://www.cqvip.com70海洋测绘第28卷地类。所以，对于水体而言，水体的微波特征决定了＼／＼／SAR图像能有效地扶取水体分伽。＼、／＼＼，／1／3实验原理／-,＼／／＼／＼一般

7、SAR图像噪声抑制方法：由于成像系统的／＼＼，，／、＼相千性，SAR图像不可避免地受到斑点噪声的污／＼．／＼染，斑点噪声严重影响了SAR图像的识别与理解，(b)因此，斑点噪声抑制一直是SAR图像臆}扫中的一个＼重要问题。近年来也提出了一些方法，这些方法主＼要可分为多视处理和空域滤波两大类。多视处理是××早期使用的方法，它在成像过程中进行，以牺牲李问／I／＼}分辨率为代价，来抑制相干斑点噪声；域滤波是存／成像后进行的，义可分为基于统计模型的方法和非(d)基于统计模型的方法。前者包括Lee算法、Sigma滤波、Kuan算法、Gamma—MAP算法和小波变换软闽／＼／＼

8、／r值法等